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雖然2016年已經過去,但手機行業的2016年發生的變化可以說是巨大的,2016年雖然不是雙攝像頭誕生的元年,但絕對是集中爆發的一年,眾多手機廠商紛紛走上了雙攝的路線。

似乎沒有雙攝就不能稱之為旗艦,連蘋果也坐不住發布了iPhone 7 Plus,又為雙攝手機填了濃厚的一筆。

雙攝像頭無疑已經成為手機拍照發展方向的一條新路,如果說在蘋果iPhone 7 Plus之前只是Android陣營無心插柳的嘗試,那麼在iPhone7 Plus之後便意味著雙攝技術已經成熟,接下來雙攝會更多地出現在手機背部。

雖然現在雙攝手機已經多達數十款,都是雙攝他們就都一樣嗎?其實不然,接下來筆者就給大家詳細解析一下目前市面上主流的三種雙攝類型。

同像素平行雙攝像頭

同像素平行雙攝像頭採用了平行設計,兩個攝像頭硬體規格一模一樣,共同合作發揮作用。

這種雙攝像頭可以共同參與成像,並且拍照時進光量與感光面積是單鏡頭的2倍,之前發布的華為榮耀6Plus就採用這樣一個設計方案。

正所謂金無足赤人無完人,這種雙攝像頭的擺放問題就導致了這類雙攝像頭的缺陷,如果在日常使用中出現意外導致兩個攝像頭的擺放位置出現位移,那麼內置的算法就難以再對攝入的照片進行優化,因此搭載這類雙攝像頭的手機一般都需要強硬的外殼支撐,避免雙攝像頭位置發生錯位。

彩色 黑白雙攝

彩色黑白雙攝這項方案,解決的就是由於CMOS面積受限而導致成像素質降低的問題,原理很簡單,就是在彩色CMOS(主攝像頭)的基礎之上,增加了一塊黑白CMOS(副攝像頭)。

由於原理相對簡單,因此也受到眾多手機廠商的青睞,360 Q5系列、奇酷手機、華為Pmate9保時捷版等產品均使用了該方案。

黑白雙攝也不是完美,從硬體層面考慮,該方案充其量只能算是小尺寸CMOS的補救,加上雙攝沒有完善的量產光學防抖解決方案,在提升畫質方面並沒有真正的大底大像素單攝像頭有效。

景深雙攝

這個景深雙攝最早被大家知道是在LG G5上,現在iPhone7 Plus也用上了。

一顆是手機常見的28mm焦段,另一顆是56mm焦段,其中56mm非常接近50mm人像黃金焦段,而「人像模式」下也是強制56mm鏡頭成像,另一顆負責輔助識別主體和背景。

iPhone 7 Plus

景深攝像頭的原理並不複雜:在拍攝時,主攝像頭負責當前被攝物體的取景,而景深攝像頭則負責在拍攝的瞬間記錄多張焦點由近至遠的不同照片。

然後通過手機SOC的後期運算,可以判斷場景中其他物體距離拍攝物體的遠近,從而進行不同程度的後期虛化(距離被攝物體焦平面越遠的物體虛化越明顯)。

景深照片成像的好壞,取決於各家的算法能否清晰地分辨被攝物體的邊緣。

有些廠商憑藉成熟的算法,甚至可以實現先拍照後對焦。

金立M2017雙攝解析

而在年末發布金立M2017所採用雙攝恰恰也是這種景深雙攝,這種雙攝也是這三款雙攝里最有趣的,主要有兩大點是其他手機無法實現的,一個就是可以實現單反級別的北京虛化效果,另一個就是可以得到2x的無損照片,可以實現類似「光學變焦」的效果,對於熱愛拍照的人來說,這兩個功能基本涵蓋了攝影師通過照片表達感情的兩種方式。

當然除了雙攝外,攝像頭的素質也決定了樣張的好壞,這裡我們所說的攝像頭素質並不是像素大或多,一直以來,手機攝像頭的像素值似乎就代表著最終成像的好壞,而擁有高像素的手機似乎也格外受到青睞。

反觀相機領域,主流相機的像素值甚至還不如一些高端的拍照手機。

到底拍照畫質是與什麼掛鈎的呢?

首先普及一下像素跟傳感器尺寸這兩個概念,了解的朋友可以直接忽略掉這部分了。

像素:通常在數碼攝像領域被稱為有效像素,代表一個手機鏡頭的最大可拍攝照片尺寸。

比如一台手機能拍出來3000*8000解析度的照片,就可以說,這部手機的像素為2400萬像素。

像素越高則代表圖片解析度越高。

傳感器尺寸:其實是說感光器件的面積大小,這裡就包括了CCD和CMOS。

現在感光元件基本棄用價格高昂的CCD,轉而採用成本較為低廉的CMOS。

可以說感光器件的面積越大,CCD/CMOS面積越大,可捕捉的光子越多,感光性能越好,能夠帶來更細膩的畫質。

單位像素麵積

拿上圖作為例子,用全畫幅跟現在手機上主流的1/2.3英寸的兩個傳感器對比,同樣是1600萬像素的話,不難發現,雖然二者拍出來的解析度相同。

但是在每個像素點上容納的信息上,全畫幅的尺寸優勢會使得拍出來的細節要多出1/2.3英寸好幾個數量級。

所以單位像素麵積很重要,我們可以簡單的理解為:在鏡頭像素大小相同的情況下,單位像素麵積越大,就意味著鏡頭的感光元件的面積越大,而越大的感光面積點與點之間的電磁干擾會減小,對於成像的質量也會得到相應的提升。

總結就是攝影圈中經典的一句話:底大一級壓死人。

同樣的在感光面積大小相同的情況下,像素越小,單位像素麵積才越大。

金立M2017採用了1200w像素+1300w像素後置雙攝,其中,主攝像頭1200萬像素,擁有1.4微米大像素和f1.7大光圈,支持2PD全像素雙核對焦,可以實現0.03ms極速對焦。

金立M2017的景深雙攝方案是採用兩個不同像素攝像頭的景深方案,高像素攝像頭進行拍攝,低像素攝像頭進行景深信息記錄,最後通過算法進行合成。

景深方案雙攝像頭能實現先拍照後對焦、大光圈效果等功能。

說了這麼多,還是放出金立M2017的樣張給大家看看吧:

(點擊查看大圖)焦距 4.43 光圈 f/2.0 快門 1/7872

放大5X

(點擊查看大圖)焦距 4.43 光圈 f/2.0 快門 1/2779

我們先來看看這張頂著大太陽拍攝的風景照,如果是測光不好的手機,一般會將明亮的天空作為曝光參考,從而使海面成為剪影,但金立M2017手機表現出了高動態畫質,逆光的海綿紋理圖案以及地面的細小石子都清晰可見,而炫光表現也相當輕微,這與其採用多層鍍膜的鏡頭組有很大關係。

(點擊查看大圖)焦距 4.43 光圈 f/2.0 快門 1/2422

(點擊查看大圖)焦距 4.43 光圈 f/2.0 快門 1/920

接下來的這張圖片看似簡單卻含有風場強烈的對比色,金立M2017將其刻畫的十分精細,這是因為其擁有高達1200萬的像素,色彩還原真實。

手機成像解析力在日常拍照中這是消費者比較注重的,最直觀的感受就是畫質好不好,畫面清不清晰。

從上面四張圖的放大圖來看,金立M2017的解析力著實出色,雖然主攝像頭僅有1200萬像素,但由於單位像素麵積大,樣張細節保留足夠多,在一些細微的地方也可以清晰的顯現出來,這就是大底的好處——解析力。

光學變焦原理草圖示意

一張動圖更清晰表明光學變焦

接下來給大家看點好玩的,模擬光學變焦,如上圖所示,進行變焦操作時,L1(凸透鏡)與L2(凹透鏡)會沿著光軸方向移動,這樣焦距也就變長了。

焦距變長直接導致視角範圍變小,最下面是鏡頭在長焦端的成像狀態,可以看到右側的成像範圍明顯減小。

小範圍內原本在遠處的物體看起來也就顯得更大了。

這就是前面提到的傳統光學變焦原理,重要的是這種方式下的變焦不會帶來畫質損失。

說了這麼多,那金立M2017的光學變焦該怎麼玩呢?

先來看幾組樣張:

不明顯?再來看一組

同樣的距離 用1X和2X的樣張對比

可以從上面的兩組圖看到手機與物體在0.5m左右,分別用1X變焦和2X變焦(超清拍照)拍攝後,物體均是原尺寸,並不是我們平常所見的放大照片。

毫不誇張的說,金立M2017是目前金立手機中拍照雖好的,拋開雙攝而言,2PD的全像素雙核對焦技術起到了關鍵的作用,對焦速度極快,雖然像素不高,但畫面細節的保留還是相當到位,在邊緣的銳化處理也不錯,不會因為像素不高而失去了一些細節。


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